为了降低汽车尾气排放，新能源汽车的研究和开发已经成为各国政府的战略性产业之一。“十三五”期间汽车工业发展重点是低碳绿色制造和产品性能的提升，其中电动汽车是重中之重，驱动电机及其控制系统是电动汽车的核心技术之一。双定子混合励磁永磁（Dual-stator hybrid-excited permanent magnet,DHPM）电机集合了混合励磁永磁电机和双定子电机的诸多优点，在电动汽车和农业机械绿色化进程中有着良好的应用前景。本文以新型 DHPM电机为研究对象，在分析其基本结构和运行机理的基础上，从电机设计、电磁性能分析、控制策略以及数字控制系统等方面进行重点研究，主要研究工作如下：　　1．根据驱动电机关注的转矩性能、调速性能和区域效率性能等特殊指标，提出一种电动、发电和馈能一体化DHPM电机。研究径向磁化转子和切向磁化转子相结合的电机本体结构。详细阐述永磁体混合励磁原理，综合钕铁硼永磁材料功率密度高和铝镍钴永磁材料磁场可调节的优势而克服它们的不足，解决普通永磁电机设计理论中低速大转矩和高转速性能难以兼得的问题。分析 DHPM电机的一般运行原理，得到高效运行的转矩分配方法。　　2．系统研究了DHPM电机参数设计方法，包括定转子铁心和轴长等几何参数的确定，推导了基于外形尺寸的电机功率方程。分析电机的磁场性能，详细分析铝镍钴永磁体在不同去磁程度下的磁场，研究永磁体剩磁密度对电机控制系统重要的直轴和交轴电感参数的影响，为DHPM电机中永磁体材料用量、功率密度的提高和永磁磁链调节范围的确定提供了理论依据。采用有限元方法优化电机参数，并分析了永磁磁链、反电动势、电感和转矩等各项性能，结果表明DHPM电机的参数设计方法能够满足普通永磁电机性能要求，同时具备适合于电机宽调速范围和容错运行的电磁结构。　　3．针对DHPM电机宽调速范围要求，提出了线性化弱磁控制策略。建立双dq坐标系，构建高精度数学模型。将电机运行区域划成恒转矩线性弱磁控制、恒功率转折线性弱磁控制和恒直轴电流线性弱磁控制三个区域，分别获得电机在低速和高速运行时的电流解析值，同时得到转折点电机转速，解决现有非线性弱磁控制方法电流调节器饱和、电机失控问题。在线性化弱磁控制策略的基础上，分析永磁磁链调节范围，并进一步提出电机磁链调节方法，得到了各控制区域转速与永磁磁链关系。最后对提出的线性化弱磁控制策略和调磁控制策略分别进行仿真，研究电机在不同负载和转速时的电流、转矩和转速性能，结果表明提出的控制策略能够调磁调速，可以获得最大输出转矩，并且实现无限速控制。　　4．根据驱动系统安全运行需求，提出绕组匝间短路容错控制策略。研究系统故障发生的原因，针对电机最常出现的定子绕组匝间故障，分别建立了正常运行时和绕组匝间故障时的电机模型，并提出了基于线性化弱磁控制的匝间短路容错控制策略。分析电流与电压间的相互关系，通过工作点的调节，实现被动式容错控制。对系统故障和提出的容错控制策略分别进行仿真，结果表明提出的容错控制策略能够通过工作点的调节实现容错运行，提高了系统可靠性。　　5．为了验证DHPM电机运行性能，设计了高性能数字控制系统，该系统集逆变器和双向DC/DC功率变换器为一体。设计容错式功率电路、系统接口电路、驱动保护电路和关键信号检测电路。编写系统软件控制程序，包括系统主程序、中断服务程序、弱磁控制程序、调磁控制程序和容错运行程序等。构建系统实验平台，实验结果表明DHPM电机数字控制系统能有效控制电机运行，调速范围宽，容错能力强，整体运行效率高。